その核心は、ナノフォイル
®は、アルミニウムとニッケルの化学反応が起こるのを待っているだけなのです。 たくさんのエネルギーとたくさんの熱が、何千もの原子の交互の層に閉じ込められています。アルミニウムの各原子層は、ニッケル層に移動して結合し、材料1グラムあたり最大1250ジュールのエネルギーと1500℃（2730℃）もの熱を放出するための適切なエネルギーを待っています。
しかし、なぜニッケルとアルミニウムは現実には反応しないのだろうか？さらに重要なことは、どうすればナノフォイルを反応させて、熱を欲しいところに正確に放出させることができるのか？
前者の質問には、化学の基礎と活性化エネルギーと呼ばれる概念に立ち返ることで答えられる。活性化エネルギーとは、化学反応を起こすために克服しなければならないエネルギーのことである。通常の使用では、アルミニウムとニッケルが接触しても反応しません。ニッケルコーティングされたニッケルが、ポケットの中のアルミニウム製マネークリップと反応したら...熱い！ この反応を自然に促進するには、反応の活性化エネルギーが高すぎます。'
この活性化エネルギーを低下させる方法はいくつかあるが、最も一般的なのは触媒を用いる方法である。触媒とは、遷移状態を変化させる物質であり、それによって反応の活性化エネルギーを低下させる。 ナノフォイルの場合、化学的改質剤の代わりに、物理的改質剤である表面積を利用している。 アルミニウムとニッケルの原子を非常に薄く、非常に精密な方法で積層することで、表面積の増加を利用して、反応を開始するのに必要な活性化エネルギーを減少させるのだ......ほとんどのデモでは、9ボルトの電池しか使わない！ 2つ目の質問は、インジウムのエンジニアがよく口にするもので、深く検討する価値がある！ NanoFoilはどのように活性化/点火されるのですか？
私が「点火」ではなく「活性化」という言葉を使う理由は、点火が持続的な燃焼の始まりを意味するのに対し、ナノフォイルは1ミリ秒未満の反応であり、活性化だけを必要とするからである。
ナノフォイルに非常に集中したエネルギーを接触させることです。 250℃に加熱したホットプレートの上にナノフォイルを置くよりも、250℃に加熱した抵抗はんだごての先でナノフォイルに触れた方が、ナノフォイルを活性化させる可能性が高くなります。 一般的に、ナノフォイルを活性化させるために投入できるエネルギーには3種類あります。
- 機械エネルギー
- 熱エネルギー
- 電気エネルギー
機械的エネルギー- 機械的エネルギーの場合、NanoFoilをコンクリートや硬い表面に落とすと、NanoFoilの端に着地し、衝撃エネルギーが角に集中した場合、NanoFoilが作動する可能性があります。一般的に、NanoFoilは接触しても作動しませんが、NanoFoilとNanoFoil自身との摩擦により、小さな破片の形で、NanoFoilを作動させるのに十分なエネルギーが発生します。
熱エネルギー- 熱エネルギーの場合、上述したように、250℃の集中的な熱量がNanoFoilを活性化します。電池のリード線を短絡させるオーミック加熱の場合、電流は接触直径15μmで100～120アンペア、接触直径300μmで250～300アンペア必要です。 ライターのような高温のフィラメントや炎もNanoFoilを活性化します。
電気エネルギー- この場合、火花がNanoFoilを活性化しますが、パワーの集中、またはパワー密度についてです。電気プローブからの瞬間的な点接触では、点接触である限り、10アンペアと5ボルトで十分です。 フォイルは、基板上の専用トレースを使用することにより、リモートで作動させることができます。これには、トレースの距離を移動するエネルギー量を決定するためのテストが必要です。
次回のブログでは、レーザー発火、ESD感度、そしてインジウムが開発した発火制御ツールについてお話しします。
